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第四节 紫外线疗法
http://www.100md.com 《理疗学》

第四节 紫外线疗法

(Ultraviolet radiation therapy)

一、紫外线光谱及生物学作用特点

紫外线的光谱范围为400~100nm。紫外线在日光中虽只占1%,但它是一种非常重要的自然界物理因子,是各种生物维持正常新陈代谢所不可缺少的。在医学上已广泛应用人工紫外线。根据1932年第二届理疗和光生物学大会的建议,将紫外线光谱分为三个波段:

长波紫外线(UVA):波长400~320nm,其生物学作用较弱,有明显的色素沉着作用,引起红斑反应的作用很弱,可引起一些物质(荧光素钠、四环素、硫酸奎宁、血卟啉、绿脓杆菌的绿脓素和某些霉菌产生的物质等)产生荧光反应。还可引起光毒反应和光变态反应等。

中波紫外线(UVB):波长320~275nm,是紫外线生物学效应最活跃部分。红斑反应的作用很强,能使维生素D原转化为维生素D,促进上皮细胞生长和黑色素产生以及抑制变态反应等作用。

短波紫外线(UVC):波长275~180nm,红斑反应的作用明显,对细菌和病毒有明显杀灭和抑制作用。

紫外线的各种生物学作用都有一定的光谱特点,从而可描绘出一定的曲线,即紫外线生物学作用的光谱曲线(图8.4.1)。

Ⅰ 紫外线杀菌作用曲线:在短波部分,杀菌作用最强的部分为250~260nm,而接近可见光线的长波紫外线几乎无杀菌作用。

Ⅱ 紫外线的维生素D形成作用曲线:也有峰值,波长位于280nm。

Ⅲ 紫外线的红斑形成曲线:有两个高峰,第一个高峰位于波长297nm,第二个高峰位于波长250~260nm。虚线为色素形成作用曲线表明其作用最强的部分在长波紫外线的范围内。

Ⅰ-杀菌作用曲线

Ⅱ-维生素D形成作用曲线

Ⅲ-皮肤红斑形成作用曲线

Ⅳ-色素形成作用曲线

二、紫外线的生物学效应

紫外线的生物学作用很复杂,包括对酶系统、活性递质、原生质膜、细胞代谢、机体免疫功能和遗传物质等的直接和间接的作用。这是因为这部分光线的光子的能量最大,能对原子的电子层产生作用,使原子从低能级跃迁到高能级而处于激发态,或使某些化学键断开,或使某些共价分子发生均裂而形成自由基等。由于紫外线照射能引起一系列的光学反应,因此能产生复杂的生物学效应。

(一)产生红斑反应

1. 紫外线红斑性质和组织学变化

紫外线照射皮肤或粘膜后,经2~6小时的潜伏期,局部出现界限清楚的红斑。由于照射剂量不同,红斑反应强度也不同。弱红斑持续十余小时,强红斑可持续数日,红斑消退后,皮肤可有脱屑现象和遗留色素沉着。

紫外线红斑是一种非特异性急性炎症反应,主要表现为皮肤乳头层毛细血管扩张,毛细血管数量增多,血管内充满红细胞和白细胞,内皮间隙增宽,通透性增强,白细胞游出,皮肤水肿。表皮棘细胞层中有发生变性的细胞,胞浆呈均质性,着色较深,核皱缩,着色亦较深。在变性细胞的周围有小泡形成,在小泡周围积聚大量白细胞。表皮中出现角化不良细胞,即晒斑细胞。皮肤红斑消失后,渗出过程停止,水肿消退,整个表皮增厚,角质层增厚脱离。紫外线照射引起皮肤组织的明显变化。中、短波紫外线引起表皮的变化比真皮的变化明显,而长波紫外线则能引起真皮的明显变化。

紫外线照射的特点是能引起表皮各层细胞的显著变化。在部分上皮细胞变性、脱落的同时,伴随表皮细胞增殖和更新过程加速,基底细胞中分裂细胞明显增多,黑色素复合体也增多。紫外线对结缔组织的作用只有用大剂量才可发生。

2. 紫外线红斑反应的机理

紫外线照射皮肤,大部分被表皮所吸收而发生一系列光化学反应,引起蛋白分子变性分解,促进皮肤前列腺素合成,从而产生多种活性递质。实验证明,红斑量紫外线照射后,局部皮肤中的组胺,花生四烯酸,前列腺素E1、E2、D2、F2α和6-OXO-F1d的浓度明显升高。组胺和前列腺素为细胞的内源性炎性递质,因此,紫外线红斑反应部分地是由组胺和前列腺素作递质。

紫外线照射后,皮肤内的自由基增加。已知自由基损伤类脂膜,使溶酶体膜不稳定,随之溶酶体内多种酶释放。已证明,在紫外线照射后18小时,皮肤抽吸水疱液中的乳酸脱氢酶和磷酸二酯Ⅰ等的浓度明显升高,这将影响皮肤组织的代谢。

紫外线红斑发生的机理除与体液因素有关外,神经系统的功能状态也有重要意义。当神经损伤、神经炎以及中枢神经系统病变时,红斑反应明显减弱。

3. 影响紫外线敏感性的因素

(1)人体不同部位皮肤对紫外线的敏感性不同,其基本规律是:躯干>上肢>下肢;屈侧>伸侧;四肢近端>远端。所以胸腹部最敏感,而手背脚背部皮肤很不敏感,需用大剂量才能引起红斑反应。(表8.4.1)

[附]粘膜对紫外线照射的反应与皮肤不同,由于粘膜无角质层与棘细胞层,故在紫外线照射后产生的组胺类物质少。又因粘膜的血管丰富,易随循环将组胺类物质消散,故粘膜出现红斑快、消失快。

(2)生理因素

年龄与紫外线敏感性的关系:新生儿和老年人对紫外线的敏感性低,2岁以内的幼儿和处于青春发动期的青年对紫外线的敏感性较高。据观察:2个月到1岁的幼儿对紫外线最敏感。

关于性别与紫外线敏感性的关系:国内多数报告认为男性较女性敏感。据我国不同地区的观察,一致得出结论,男女对紫外线敏感性的差别不大。妇女在经期、经前期或妊娠期对紫外线的敏感性和升高,经后期则敏感性降低。

皮肤颜色的黑、白及其程度的深浅对紫外线敏感性影响不大,重要的是皮肤经常受到日光照射的情况,常在室外劳动、运动、锻炼的农民、学生、战士,因皮肤常受日光中的紫外线的照射,故对紫外线的敏感性低;常做室内工作、坑道作业、矿井劳动的人员对紫外线较敏感。此外,不同民族或不同着装习惯等也可影响机体对紫外线的敏感性。

[附]表8.4.1 不同部位皮肤对紫外线敏感性的比值

图15-9 维生素D2和D3的生成

两种维生素D具有同样的生理作用。人体主要从动物性食品中获取一定量的维生素D3而植物中的麦角固醇除非经过紫外线照射转变为维生素D2,否则很难被人体吸收利用。然而,正常人所需要的维生素D主要来源于7-脱氢胆固醇的转变。7-脱氢胆固醇存在于皮肤内,它可由胆固醇脱氢产生,也可直接由乙酰COA合成。人体每日可合成维生素D3200~400国际单位(1国际单位=0.052微克维生素D3),因此只要适当接受阳光照射,即可满足生理需要。维生素D3或D2的生理活性低,它们必须在体内经过肝细胞和肾脏近曲小管上皮细胞的羟化酶系的一系列羟化,生成25-羟维生素D3(25-OH·D3)和1.25-二羟维生素D3(1.25-(OH)2·D3)才能成为活性高的维生素D。

(四)抑制变态反应

红斑量紫外线照射,有抑制第Ⅰ型和第Ⅳ型变态反应的作用。第Ⅰ型变态反应同肥大细胞和嗜硷粒细胞脱粒释放大量组胺等活性递质有关。红斑量紫外线照射在皮肤内产生的组胺同细胞膜上H2和H1受体发生特异性结合,使细胞膜上的腺苷酸环化酶被激活和鸟苷酸环化酶活性受抑制,因而胞浆cAMP含量增加和cGMP含量降低,肥大细胞和嗜硷粒细胞的胞膜和胞质趋于稳定,嗜硷颗粒脱失减少,组胺等递质的释放也减少。

前列腺素和肾上腺素、氨茶硷一样都是属于刺激腺苷酸环化酶活性的物质,也有使cAMP浓度升高的作用。前列腺素和免疫应答反应有密切关系,其中特别是PGE2则具有明显的免疫调节作用。因此,紫外线的脱敏作用,可能还同紫外线照射皮肤内多种前列腺素含明显升高有关。

实验证明,中波紫外线照射在抑制接触性过敏反应的作用。如果将白鼠或豚鼠等动物背部用UVB照射一次,5天后,在腹部用三硝基氯苯(TNCB)涂抹进行致敏,7天后再用小剂量TNCB涂抹耳部,激发变态反应,24小时观察耳部肿胀情况,则可发现该动物耳部肿胀程度远比未经紫外线照射动物的减轻。

(五)光敏反应

光敏反应(Photosensitivity)包括光毒反应(Phototoxicity)和光变态反应(Photoallergy)两大类。

1. 光毒反应,呋喃香豆素类、煤焦、四环素族和汞制等药物与紫外线照射同时应用,可增强机体对紫外线的敏感性,产生较强的皮肤反应,临床上用以提高紫外线治疗某些皮肤病的疗效。例如银屑病患者口服8-甲氧补骨脂素后1~2小时,用长波紫外线照射,使DNA形成链间光加成物,表皮细胞DNA复制受抑制,延长细胞增殖周期。这类反应与免疫反应无关,需要较大剂量的紫外线照射后才能发生。

2. 光变态反应 少数人单受日光(或人工紫外线)照射,或同时有已知外源光敏剂存在时,可能发生日光荨麻疹或接触性光过敏性皮炎。此类光敏反应与免疫反应有密切关系,已知外源光敏剂主要有卤化水杨酰苯胺、氯丙嗪和六氯酚、血卟啉类及叶绿素类。引起光变态反应的抗原或是由于光的照射而发生变化的皮肤蛋白或核酸,或是由于外源光敏剂吸收光能发生变化并同蛋白载体一起形成。引起光变态反应的光波域主要有长波紫外线的称围。

(六)杀菌作用

波长在300nm以下的紫外线有明显杀菌作用,而杀菌作用最强的为253~260nm。细菌或病毒的蛋白质和核酸能强烈吸收相应波长的紫外线,而使蛋白质发生变性离解,核酸中形成胸腺嘧啶二聚体,DNA结构和功能受损害,从而导致细菌和病毒的死亡。

(七)荧光反应

许多荧光物在紫外线的照射下,产生一定颜色的可见光。根据所的主的荧光,临床上有一定诊断意义。例如,血卟啉在UVA照射下产生桔红色荧光,花斑癣呈金黄色荧光,发癣呈鲜明的兰绿色荧光,四环素呈黄色荧光等。临床上可利用它检测瘤组织和某些皮肤病。

三、两种紫外线照射法的治疗作用和临床应用

根据不同的治疗目的可用不同的紫外线照射剂量,达到不同的红斑反应。一次照射的面积和总照射次数亦不相同。一般常用的照射方法有以下两种:

(一)红斑量紫外线照射法及其治疗作用和临床应用

1. 按不同治疗目的采用不同强度的红斑量开始照射,以后根据皮肤反应和病情适当增加剂量(约为前量的30%~50%),以达到经常保持红斑反应为目的。但在某些情况下如肉芽组织新鲜,并将长满伤口,需要促进上皮生长时,重复照射时反而要进行减量。此法用于局部照射治疗,每次照射面积一般在400~600cm2以内,每日或隔日1次,4~6次为一疗程。

2. 治疗作用

(1)增强防卫功能 当机体受到超过生理水平的刺激时,就要动员防卫功能。红斑剂量的紫外线照射是一种较强的刺激,故可以起到动员机体防卫功能的作用。紫外线照射后产生组胺、类组胺等生物学高活性物质,经血液循环可作用到交感神经系统和垂体-肾上腺系统,因此,在一定程度上可加强全身性的适应和防卫功能。在红部位可加强皮肤的障壁功能,因而可提高对各种不良刺激的抵抗力。

(2)抗炎作用 红斑剂量紫外线照射首先可加强红斑部位的血液和淋巴循环,加强新陈代谢,使组织温度升高,进一步动员皮肤内巨噬细胞系统的功能,增加抗体的生成,提高组织细胞活性,加强巨噬细胞的吞噬机能,使白细胞数量增加,且吞噬机能加强。近年关于紫外线治疗肺炎作用机理的研究发现:紫外线照射可稳定巨噬细胞和淋巴细胞内溶酶体的膜,提高其抵抗力,可加强中性粒细胞、淋巴细胞和巨噬细胞中核酸的合成,从而提高吞噬成分和淋巴成分的抗炎性能。临床实践证明:红斑量紫外线照射对肌肉和神经的风湿性炎症,或较浅在的、急、慢性化脓性炎症有良好的疗效。心脏或中枢神经系统急性炎症时,活动性肺结核时,加剧病灶的反应对该器官和整个机体不利,故不宜进行大面积红斑量紫外线照射。

(3)加速组织再生 强红斑紫外线照射引起的细胞分解产物(如:氨基酸、嘌呤、核糖核酸、组胺等)可刺激成血管细胞和结缔组织细胞的成长,同时还可作为受损细胞的营养物质;弱红斑量紫外线照射可加强核酸的合成和加速细胞的分裂;中等红斑量紫外线照射后约3小时内DNA的合成和细胞分裂明显受到抑制,在数小时或1日内周复正常,随后出现DNA合成和细胞分裂的加速阶段,于2-3日内达高峰,以后逐渐恢复;由于紫外线红斑加强血液供给,提高血管壁的渗透性。故有利于血中营养物质进入损伤的组织内。改善细胞的再生条件。因此红斑量紫外线照射可加速组织再生,增强组织的反应性,加速伤口愈合。

(4)调节神经功能 紫外线红斑有明显的镇痛作用。有人以优势法则解释这一作用的原理,即在一定部位造成强红斑反应,通过反射机制在中枢神经系统形成新的优势灶,由于负诱导可减弱另一部位的疼痛性质的病理优势灶。

在一定的脊髓节段部位,以红斑量紫外线照射(如领区中等红斑量紫外线照射),可调节与该节段相关的植物神经的功能,进而影响其所支配器官的营养和功能,并可反射性地调节中枢神经系统的功能。

紫外线红斑对交感神经节有“封闭”作用,即当其兴奋性升高时,以局部红斑量紫外线照射,可降低其兴奋性。

(5)治疗皮肤病 红斑量紫外线照射对些皮肤病有明显治疗效果,其中特别对玫瑰糠疹、带状疱疹、花斑癣、毛囊炎和脓疱性皮炎等的疗效,尤为显著。对神经性皮炎、湿疹、体癣、银屑病、圆形脱发和白癜疯等也有一定疗效。这是由于红斑量紫外线照射,对皮肤组织有强烈的作用,引起皮肤组织一系列组织形态学和组织化学的变化。

(6)脱敏作用 如上所述,红斑量紫外线照射,有抑制第Ⅰ型和第Ⅱ型变态反应的作用,其作用波段主要为中波紫外线。临床上可用以治疗支气管哮喘、荨麻疹、皮肤搔痒症、接触性皮炎等。

(7)影响胃肠等器官的功能 红斑量紫外线照射后,可使局部组织的组胺类物质含量增加2~10倍,通过神经-体液机制可使胃的分泌功能增强2倍左右,胃的酸度提高100%~60%。另报告:亚红斑量紫外线照射可加强胃的分泌,而红斑量紫外线照射可减弱胃的分泌,故原理能不仅从体液方面解释,必须考虑有关的神经生理法则。此外,紫外线红斑可加强肠蠕动和子宫收缩。

(8)加强药物作用 对风湿性关节炎患者用红斑量紫外线局部照射,可提高水杨酸钠的疗效。作用原理如下:水杨酸钠治疗风湿性关节炎是靠其组织内分解出的水杨酸,为此,组织内必须有足够的CO2和钠结合才能使水杨酸分解出来。在正常情况下,组织内CO2的含为6%左右,不足以产生这种反应,只有当炎症组织内CO2的含量达到17.5%以上时方能产生此反应,因此在急性风湿性关节炎时,水杨酸钠才有明显的抗风湿作用。对慢性风湿性关节炎患者,用红斑量紫外线照射使患部产生非特异性炎症,增加组织内CO2的含量,有利于水杨酸钠的分解,可提高药物疗效。

由于红斑量紫外线照射的部位血管的渗透性增加,血液循环改善,故静脉注入染料后,在红斑反应部位沉积较多,因此以红斑量紫外线照射患部,可以使药物较多地集中在病灶部位。

紫外线红斑的治疗作用和药物的治疗作用在统一的机体内还有互相加强的“协同作用”,为达到这一目的,必须注意一个基本前题:即紫外线照射的方法和剂量以及药物的选择和剂量必须适当。

(9)调节内分泌功能 近年在动物实验和临床工作中证明:以中等红斑量紫外线交替照射腰背部两侧肾上腺区可促进交感-肾上腺系统和肾上腺皮质的功能正常化,从而提高机体的反应性,有利于一些病理进程的解除。这种照射方法已用于治疗哮喘、慢性支气管炎,慢性肺炎、风湿性及类风湿性关节炎等疾病。

3. 红斑量紫外线局部照射法的适应证

(1)急性化脓性炎症 较浅表的软组织炎症,如疖、痈、急性蜂窝组织炎,急性乳腺炎,丹毒、急性淋巴结炎,淋巴管炎,急性静脉炎,以及某些非化脓性急性炎症,如肌炎,腱鞘炎,关节炎以及耳鼻喉科、口腔科化脓性炎症等。

(2)伤口及慢性溃疡

(3)急性风湿关节炎,肌炎,类风湿性关节炎。

(4)各种神经痛,神经炎,神经根炎及胃肠分泌功能紊乱。

(5)哮喘性支气管炎,慢性支气管炎,迂延性肺炎等。

(6)皮肤病 如玫瑰糠疹,脓疱性皮炎,白癜风、脱发等。

(7)皮下瘀血斑。

(二)无红斑量紫外照射法及其治疗作用和临床应用

1. 方法 用亚红斑量(少于一个生物量)开始照射。如1/8~1/2生物量开始,隔次或每隔2次增1/4~1/2生物量,达3~5个生物量为止,每日1次,20~24次为一个疗程。多用于全身照射。照射距离采用100cm。紫外线全身照射的剂量进度可分三种。即基本进度、缓慢进度和加速进度。一般多采用基本进度,对体弱和敏感性升高者,可用缓慢进度,对体质好者可用加速进度。(见表8.4.4,表8.4.5)

2. 治疗作用

(1)生成维生素D,预防和治疗佝偻病和骨软化症

当人体长期缺乏阳光照射时,由于紫外线的作用不足,体内维生素D含量减少,因而肠对钙、磷的吸收降低,食物中大量的钙和磷被排出体外。另一方面,为维持内各器官的功能血中必须保持一定量的钙和磷,因此必须从体内含有这些物质的组织中摄取,从而造成一些组织器官,特别是骨组织含钙量的减少,以致发生病变,在小儿患佝偻病,在成人,尤其是孕妇,则患软骨病。成人骨质缺钙时易骨折或易患骨髓炎。牙齿缺乏钙质时易生龋齿。由于缺钙,血管壁的通透性升高,易产生渗出性反应,故易患伤风、感冒或其他合并症。机体缺乏钙时,对结核杆菌的抵抗力下降,结核病已愈者易复发,未愈者钙化速度减慢?, http://www.100md.com(郭友池)

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